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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E1 - Estructura Interna de la Tierra
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4513
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Propagación sísmica y estado mecánico
¿Cómo revela la propagación de ondas el estado sólido o líquido del interior?
Grupo 2: Grupo 2: Discontinuidad corteza–manto
¿Cómo identifica un salto de velocidad el límite entre corteza y manto y cómo varía su profundidad?
Grupo 3: Grupo 3: Presión litostática con profundidad
¿Por qué aumenta la presión hacia el interior y qué valores alcanza?
Grupo 4: Grupo 4: Perfil de densidad adiabático
¿Cómo se estima la densidad interior a partir de velocidades sísmicas medidas?
Grupo 5: Grupo 5: Diferenciación planetaria primordial
¿Cómo produjo la segregación gravitacional la estructura composicional interna?
Grupo 6: Grupo 6: Estructura concéntrica observable
¿Cómo conecta el legado de la diferenciación con la estructura que revelan hoy las ondas sísmicas?
ID:1657
Grupo 1: Grupo 1: Propagación sísmica y estado mecánico
Descripción
¿Cómo revela la propagación de ondas el estado sólido o líquido del interior?
Pregunta clave: ¿Cómo revela la propagación de ondas el estado sólido o líquido del interior?
Las ondas de compresión pueden viajar tanto a través de sólidos como de fluidos, mientras que las ondas de corte solo pueden viajar a través de sólidos, y fue precisamente esa diferencia la que permitió identificar que el núcleo externo de la Tierra es líquido: las ondas de corte simplemente no lo atraviesan. La diferenciación planetaria primordial es la que originó esta estructura por completo: el hierro y el níquel, más densos, se separaron gravitacionalmente hacia el centro del planeta y formaron el núcleo, mientras que los silicatos más ligeros flotaron hacia arriba y formaron la corteza, y el legado directo de esa diferenciación planetaria primordial es la propia estructura concéntrica de corteza, manto y núcleo que las ondas sísmicas siguen revelando hoy, con la que empezó esta descripción. Existe una discontinuidad sísmica muy marcada que separa la corteza del manto, en la que la velocidad de las ondas sísmicas salta bruscamente de un valor a otro; esa discontinuidad se encuentra típicamente a siete kilómetros de profundidad bajo los océanos, a treinta y cinco kilómetros de profundidad bajo los continentes, y llega hasta los setenta kilómetros de profundidad bajo las grandes cadenas montañosas, donde la corteza es más gruesa. La estructura interna de la Tierra se conoce principalmente a través de la velocidad con la que las ondas sísmicas se propagan por su interior.
ID:3280
Grupo 2: Grupo 2: Discontinuidad corteza–manto
Descripción
¿Cómo identifica un salto de velocidad el límite entre corteza y manto y cómo varía su profundidad?
Pregunta clave: ¿Cómo identifica un salto de velocidad el límite entre corteza y manto y cómo varía su profundidad?
Existe una discontinuidad sísmica muy marcada que separa la corteza del manto, en la que la velocidad de las ondas sísmicas salta bruscamente de un valor a otro; esa discontinuidad se encuentra típicamente a siete kilómetros de profundidad bajo los océanos, a treinta y cinco kilómetros de profundidad bajo los continentes, y llega hasta los setenta kilómetros de profundidad bajo las grandes cadenas montañosas, donde la corteza es más gruesa. La diferenciación planetaria primordial es la que originó esta estructura por completo: el hierro y el níquel, más densos, se separaron gravitacionalmente hacia el centro del planeta y formaron el núcleo, mientras que los silicatos más ligeros flotaron hacia arriba y formaron la corteza, y el legado directo de esa diferenciación planetaria primordial es la propia estructura concéntrica de corteza, manto y núcleo que las ondas sísmicas siguen revelando hoy, con la que empezó esta descripción. La presión litostática crece con la profundidad porque cada capa adicional de roca suma su propio peso al de todas las capas que tiene encima, y esa presión alcanza cerca de ciento treinta y cinco gigapascales justo en el límite entre el manto y el núcleo, y cerca de trescientos sesenta y tres gigapascales en el mismo centro de la Tierra. La estructura interna de la Tierra se conoce principalmente a través de la velocidad con la que las ondas sísmicas se propagan por su interior.
ID:3281
Grupo 3: Grupo 3: Presión litostática con profundidad
Descripción
¿Por qué aumenta la presión hacia el interior y qué valores alcanza?
Pregunta clave: ¿Por qué aumenta la presión hacia el interior y qué valores alcanza?
La presión litostática crece con la profundidad porque cada capa adicional de roca suma su propio peso al de todas las capas que tiene encima, y esa presión alcanza cerca de ciento treinta y cinco gigapascales justo en el límite entre el manto y el núcleo, y cerca de trescientos sesenta y tres gigapascales en el mismo centro de la Tierra. La diferenciación planetaria primordial es la que originó esta estructura por completo: el hierro y el níquel, más densos, se separaron gravitacionalmente hacia el centro del planeta y formaron el núcleo, mientras que los silicatos más ligeros flotaron hacia arriba y formaron la corteza, y el legado directo de esa diferenciación planetaria primordial es la propia estructura concéntrica de corteza, manto y núcleo que las ondas sísmicas siguen revelando hoy, con la que empezó esta descripción. Existe una discontinuidad sísmica muy marcada que separa la corteza del manto, en la que la velocidad de las ondas sísmicas salta bruscamente de un valor a otro; esa discontinuidad se encuentra típicamente a siete kilómetros de profundidad bajo los océanos, a treinta y cinco kilómetros de profundidad bajo los continentes, y llega hasta los setenta kilómetros de profundidad bajo las grandes cadenas montañosas, donde la corteza es más gruesa. Una relación matemática bien establecida permite estimar el perfil de densidad adiabático del interior terrestre integrando hacia el interior las velocidades sísmicas medidas en distintas profundidades, y esta misma relación es la base del modelo de referencia sismológico estándar que se usa hoy para describir la estructura completa de la Tierra.
ID:3282
Grupo 4: Grupo 4: Perfil de densidad adiabático
Descripción
¿Cómo se estima la densidad interior a partir de velocidades sísmicas medidas?
Pregunta clave: ¿Cómo se estima la densidad interior a partir de velocidades sísmicas medidas?
Una relación matemática bien establecida permite estimar el perfil de densidad adiabático del interior terrestre integrando hacia el interior las velocidades sísmicas medidas en distintas profundidades, y esta misma relación es la base del modelo de referencia sismológico estándar que se usa hoy para describir la estructura completa de la Tierra. La estructura interna de la Tierra se conoce principalmente a través de la velocidad con la que las ondas sísmicas se propagan por su interior. Existe una discontinuidad sísmica muy marcada que separa la corteza del manto, en la que la velocidad de las ondas sísmicas salta bruscamente de un valor a otro; esa discontinuidad se encuentra típicamente a siete kilómetros de profundidad bajo los océanos, a treinta y cinco kilómetros de profundidad bajo los continentes, y llega hasta los setenta kilómetros de profundidad bajo las grandes cadenas montañosas, donde la corteza es más gruesa.
ID:3283
Grupo 5: Grupo 5: Diferenciación planetaria primordial
Descripción
¿Cómo produjo la segregación gravitacional la estructura composicional interna?
Pregunta clave: ¿Cómo produjo la segregación gravitacional la estructura composicional interna?
La diferenciación planetaria primordial es la que originó esta estructura por completo: el hierro y el níquel, más densos, se separaron gravitacionalmente hacia el centro del planeta y formaron el núcleo, mientras que los silicatos más ligeros flotaron hacia arriba y formaron la corteza, y el legado directo de esa diferenciación planetaria primordial es la propia estructura concéntrica de corteza, manto y núcleo que las ondas sísmicas siguen revelando hoy, con la que empezó esta descripción. La presión litostática crece con la profundidad porque cada capa adicional de roca suma su propio peso al de todas las capas que tiene encima, y esa presión alcanza cerca de ciento treinta y cinco gigapascales justo en el límite entre el manto y el núcleo, y cerca de trescientos sesenta y tres gigapascales en el mismo centro de la Tierra. Las ondas de compresión pueden viajar tanto a través de sólidos como de fluidos, mientras que las ondas de corte solo pueden viajar a través de sólidos, y fue precisamente esa diferencia la que permitió identificar que el núcleo externo de la Tierra es líquido: las ondas de corte simplemente no lo atraviesan. Existe una discontinuidad sísmica muy marcada que separa la corteza del manto, en la que la velocidad de las ondas sísmicas salta bruscamente de un valor a otro; esa discontinuidad se encuentra típicamente a siete kilómetros de profundidad bajo los océanos, a treinta y cinco kilómetros de profundidad bajo los continentes, y llega hasta los setenta kilómetros de profundidad bajo las grandes cadenas montañosas, donde la corteza es más gruesa.
ID:3284
Grupo 6: Grupo 6: Estructura concéntrica observable
Descripción
¿Cómo conecta el legado de la diferenciación con la estructura que revelan hoy las ondas sísmicas?
Pregunta clave: ¿Cómo conecta el legado de la diferenciación con la estructura que revelan hoy las ondas sísmicas?
La diferenciación planetaria primordial es la que originó esta estructura por completo: el hierro y el níquel, más densos, se separaron gravitacionalmente hacia el centro del planeta y formaron el núcleo, mientras que los silicatos más ligeros flotaron hacia arriba y formaron la corteza, y el legado directo de esa diferenciación planetaria primordial es la propia estructura concéntrica de corteza, manto y núcleo que las ondas sísmicas siguen revelando hoy, con la que empezó esta descripción. Existe una discontinuidad sísmica muy marcada que separa la corteza del manto, en la que la velocidad de las ondas sísmicas salta bruscamente de un valor a otro; esa discontinuidad se encuentra típicamente a siete kilómetros de profundidad bajo los océanos, a treinta y cinco kilómetros de profundidad bajo los continentes, y llega hasta los setenta kilómetros de profundidad bajo las grandes cadenas montañosas, donde la corteza es más gruesa. Una relación matemática bien establecida permite estimar el perfil de densidad adiabático del interior terrestre integrando hacia el interior las velocidades sísmicas medidas en distintas profundidades, y esta misma relación es la base del modelo de referencia sismológico estándar que se usa hoy para describir la estructura completa de la Tierra. La presión litostática crece con la profundidad porque cada capa adicional de roca suma su propio peso al de todas las capas que tiene encima, y esa presión alcanza cerca de ciento treinta y cinco gigapascales justo en el límite entre el manto y el núcleo, y cerca de trescientos sesenta y tres gigapascales en el mismo centro de la Tierra.
ID:3285